CN101577438B - 基于远程监控平台的大容量后备电源的维护方法所用设备 - Google Patents

基于远程监控平台的大容量后备电源的维护方法所用设备 Download PDF

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Abstract

基于远程监控平台的大容量后备电源的维护方法所用的设备,其主要特征是:电池内阻及电压监控模块的一端与电池组的每一节单体电池相连,另一端与数据整合处理相连;修复切换开关一端与电池组的每一节单体电池相连,另一端与单体电池修复仪相连,又一端与数据整合处理的端口相连;单体电池修复仪一端与所述的修复切换开关相连,另一端与数据整合处理相连;检测切换开关一端与电池组的总输出相连,另一端与恒流放电负载相连,控制端与数据整合处理相连;数据整合处理与数据传送接收相连;通过本发明只需要一个远程监控平台和配备一名值班监控人员即可满足对几百组蓄电池的监控与维护;极大的减轻后备电源维护的工作量,提高系统供电可靠性。

Description

基于远程监控平台的大容量后备电源的维护方法所用设备
技术领域
[0001] 本发明涉及一种基于远程监控平台的大容量后备电源的维护方法和所用设备,属通信、电力后备电源维护技术范畴。
背景技术
[0002] 目前,各电力、金融、通信企业为了应对电网突然停电造成的事故和损失,都会在控制调度中心或通信基站增加一套大容量后备电源供电系统,核心部件是大容量的阀控式铅酸蓄电池组,阀控电池在使用中具有突出优势的同时,也带来先天的不足,比如:容量难以测试,剩余寿命难以估算,对浮充电压、使用环境要求高等等。因此蓄电池投入使用后,由于电池出厂前的设计、工装设备、质量控制等因素,以及使用后的浮充电压设定,使用环境温度等,会导致硫酸盐化、活性物质脱落、正极栅格腐蚀等现象,从而会使得整组电池出现容量丢失,电压差不均衡,以及单体电池落后等情况。这样将给安全生产带来极大的隐患, 出现电网故障时需电池供电,而电池放不出电的恶性事故,因此,维护规程中要求对蓄电池进行核对性容量试验和脱载试验,目的就是测知电池组的实际容量,找出落后电池,消除隐患。但是这种维护方式通常由人工来完成,费时费力,效率不高。
[0003] 个别枢纽局站也有相应的蓄电池组电压监控装置,但发现落后或异常的电池还是要人工进入故障点对电池进行更换或维护,不但效率非常低,在操作过程中如果出现差错还会导致供电中断事故。按规定每隔半年进行的核对性容量试验由于耗时较长,维护人员和核对性放电试验设备匮乏,导致有制度却无法执行。
发明内容
[0004] 本发明目的是提供一种基于远程监控平台的大容量后备电源的维护方法和所用设备,取代传统繁杂的后备电源维护方法。通过本方法和所用设备只需要一个远程监控平台和配备一名值班监控人员即可满足对几百组蓄电池的监控与维护。极大的减轻后备电源维护的工作量,提高系统供电可靠性。
[0005] 本发明方法是按如下的技术方案实现的,其特征是包括以下1或几个步骤:
[0006] 1.后备电源即电池组,当采用本方法维护时,监控值班人员由监控平台发出监控内阻指令;此时电池内阻及电压监控模块采集每节单体电池的内阻和端电压数据,传送回监控平台的数据库,作为该电池组的内阻和端电压的原始数据;
[0007] 2、远程核对性放电检测电池组的原始容量值,将电池组与负载脱载,接通检测切换开关至恒流放电负载,设定放电电流和终止电压(例如放电电流可按照0. 1〜0. 2*C10 设定,注:C10为蓄电池的10小时放电率标称容量;终止电压可按照1. 75〜1. 80V/单体电池设定),负载按照设定的参数,进行恒流放电检测电池容量,并记录放电时间,当电池电压低于设定的终止电压时,检测结束,检测切换开关断开,蓄电池组重新与负载、充电整流器相连接。根据恒定的电流值乘以放电时长计算出电池的容量C0(C0 = T*I ;T为放电时长, 单位为小时,I为恒定的放电电流,单位为安培)检测数据传送回监控平台的数据库,作为该电池组的容量原始数据CO。
[0008] 3.使用本发明的蓄电池组在日常使用中,每个单体电池的端电压、内阻的实时数据都被采集传送到监控平台的数据库,并与原始电压数据UO和电阻数据RO做比较,当发现检测值比UO的变动范围低于一定的数值时,或内阻的检测值大于RO的一定的数值时,判断为需要维护电池,监控平台发出警告对话框,监控值班人员通过远程指令把修复切换开关切换至需要维护电池,启动单体修复仪送出持续修复脉冲作用于需要维护的电池,通过修复维护,该单体电池的内阻、端电压指标会恢复正常,此时关闭单体修复仪,断开修复切换开关。
[0009] 4.当达到核对性放电容量检测的设定周期时,监控平台弹出确认对话框确定是否按周期进行放电检测(按照电源维护规程为每年进行一次)选择核对性放电或因实际需要进行核对性放电时,蓄电池组与负载脱载,接通检测切换开关至恒流放电负载,设定放电电流和终止电压(例如,放电电流按照0. 1〜0. 2*C10设定,注:C10为蓄电池的10小时放电率标称容量,终止电压按照1. 75〜1. 80V/单体电池设定)负载按照设定的参数进行恒流放电检测电池容量,并记录放电时间,当电池电压低于设定的终止电压时,检测结束,检测切换开关断开,蓄电池组重新与负载、充电整流器相连接。根据恒定的电流值乘以放电时长计算出电池的容量Cn (Cn = T*I ;注=T为放电时长,单位为小时,I为恒定的放电电流,单位为安培)检测数据传送回监控平台的数据库,与该电池组的原始数据CO作比较。Cn值变化大于一定值时,可远程操作启动修复切换开关切换至需要维护电池,启动单体修复仪对电池进行维护。
[0010] 本发明还包括该大容量后备电源维护方法所用的设备,其特征是:包括电池内阻及电压监控模块、修复切换开关、检测切换开关、恒流放电负载、单体电池修复仪、数据整合处理、数据传送接收、远程监控平台;电池内阻及电压监控模块的一端与电池组的每一节单体电池(例如2V)相连,另一端与数据整合处理相连。
[0011] 修复切换开关一端与电池组的每一节单体电池相连,另一端与单体电池修复仪相连,又一端与数据整合处理的端口相连。
[0012] 单体电池修复仪一端与所述的修复切换开关相连,另一端与数据整合处理相连。
[0013] 检测切换开关一端与电池组的总输出相连,另一端与恒流放电负载相连,控制端与数据整合处理相连。
[0014] 数据整合处理的端口分别与电池内阻及电压监控模块、单体电池修复仪、修复切换开关、检测切换开关相连,另一端与数据传送接收相连。
[0015] 数据传送接收一端与数据整合处理相连,另一端通过通讯线路与远程监控平台相连。
[0016] 使用本发明的有益效果:通过一个远程监控平台可以对辖区内的几百个(组)后备电源进行集中监控,大幅降低人工维护的成本。每一个单体电池的内阻、端电压的数据都能够实时掌握,在电池状态发生轻微变化时就能及时发现并通过远程操作完成维护、维修。改变传统的遇到供电停电事故才派人到现场查找原因,排除后备电源故障的被动维护方式。大幅提高各电力、金融、通信企业供电系统的可靠性。
[0017] 综上所述,本发明极大的减轻后备电源维护的工作量,提高系统供电可靠性。附图说明
[0018] 图1、2是本发明的连接关系图。
[0019] 图中代号说明
[0020] 1电池组
[0021] 3修复切换开关(RSWM)
[0022] 5恒流放电负载(L0AD9600)
[0023] 7数据整合处理(DP2400)
[0024] 9远程监控平台(M0T256)
2电池内阻及电压监控模块(RVS-M) 4检测切换开关(TSWl) 6单体电池修复仪(XF-0220L) 8数据传送接收(DTSMOO)
BTl〜BTM各单体2V电池。
具体实施方式:
[0025] 参照附图说明本发明。图1、2为本发明中的蓄电池与各设备模块的连接关系图。
[0026] 图中具有电池组1、电池内阻及电压监控模块2、修复切换开关3、检测切换开关4、 恒流放电负载5、单体电池修复仪6、数据整合处理7、数据传送接收8、远程监控平台9 ;上述的装置均为现有技术产品。
[0027] 内阻及电压监控模块2的一端与电池组1每一节单体2V电池相连,另一端与数据整合处理7相连。
[0028] 修复切换开关3 —端与电池组的每一节单体2V电池相连,另一端与单体电池修复仪6相连,又一端与数据整合处理7的端口相连。
[0029] 单体电池修复仪6 —端与所述的修复切换开关3相连,另一端与数据整合处理7 相连。
[0030] 检测切换开关4 一端与蓄电池组的总输出相连,另一端与恒流放电负载5相连,控制端与数据整合处理7相连。
[0031 ] 数据整合处理7的端口分别与电池内阻及电压监控模块2、单体电池修复仪6、修复切换开关3、检测切换开关4相连,另一端与数据传送接收8相连。
[0032] 数据传送接收8 一端与数据整合处理7相连,另一端通过通讯线路与远程监控平台9相连。
[0033] 本发明的硬件部分安装完毕,各模块的自检信息通过数据整合处理7处理后由数据传送接收8发回远程监控平台9,监控员可根据电池组的情况发出监控内阻或恒流放电指令。应用时:
[0034] 全新的电池组或者已经检测知道电池组的容量原始数据CO的后备电源系统安装本发明的硬件使用时,首先由电池内阻及电压监控模块2采集单体电池BT1〜BTM的内阻和端电压数据,传送回监控平台的数据库,作为该电池组的原始数据UO和RO ;
[0035] 使用了一定年限的蓄电池组,使用本发明时,除将电池组的原始数据UO和RO存入远程监控平台9的数据库中外,还要在安装本发明的硬件时首先需要对电池组做一次核对性容量检测,通过远程控制检测切换开关4脱扣,此时电池组1与负载脱载,接通检测切换开关4至恒流放电负载5,远程设定放电电流和终止电压(放电电流按照0. 1〜0. 2*C10设定,注:C10为蓄电池的10小时放电率标称容量;终止电压按照1. 75〜1. 80V/单体电池设定)负载按照设定的参数进行恒流放电检测电池容量,并记录放电时间,当电池电压低于设定的终止电压时,检测结束,检测切换开关4(TSWl)断开,电池组1重新与负载、系统整流
5器相连接。根据恒定的电流值乘以放电时长计算出电池的初始容量C0(C0 = T*I ;注:τ为放电时长,单位为小时,I为恒定的放电电流,单位为安培)检测数据传送回监控平台9的数据库,作为该电池组1的容量原始数据CO。
[0036] 电池组1在日常使用中,每个单体电池的端电压、内阻的实时数据都会采集传送到监控平台9的数据库,并与原始数据UO和RO做比较,当发现端电压检测值比UO的变动范围低于50mV时,或内阻的检测值大于RO的10%时,判断为需要维护电池,监控平台发出警告对话框,监控值班人员通过远程控制把修复切换开关3切换至需要维护电池,启动单体修复仪6送出持续修复脉冲作用于需要维护的电池,通过修复维护,该单体电池的内阻、 端电压指标会恢复正常,此时也通过远程控制关闭单体修复仪6,断开修复切换开关3。
[0037] 当达到核对性放电容量检测的设定周期时,监控平台弹出确认对话框确定是否按周期进行放电检测(按照电源维护规程为每年进行一次)选择核对性放电或因实际需要进行核对性放电时,蓄电池组与负载脱载,接通检测切换开关4至恒流放电负载5,设定放电电流和终止电压(放电电流按照0. 1〜0. 2*C10设定,注:C10为蓄电池的10小时放电率标称容量;终止电压按照1. 75〜1. 80V/单体电池设定)负载按照设定的参数进行恒流放电检测电池容量,并记录放电时间,当电池电压低于设定的终止电压时,检测结束;检测切换开关4断开,电池组1重新与负载、系统整流器相连接。根据恒定的电流值乘以放电时长计算出电池的容量Cn (Cn = T*I ;注:T为放电时长,单位为小时,I为恒定的放电电流,单位为安培)检测数据传送回监控平台的数据库,与该电池组的原始数据CO作比较。Cn值变化大于20%时(可按实际使用要求设定),可远程操作启动修复切换开关3切换至需要维护电池,启动单体修复仪6对电池进行维护。

Claims (1)

1. 一种基于远程监控平台的大容量后备电源的维护方法所用设备,所述的维护方法包括以下步骤:1)后备电源即电池组,用电池内阻及电压监控模块(¾采集每节单体电池的内阻和端电压数据,传送回监控平台(9)的数据库,作为该电池组⑴单体电池的内阻原始数据(RO) 和端电压原始数据(UO);2)远程核对性放电检测电池组的原始容量值;发送恒流放电指令,将电池组与负载脱载,接通检测切换开关(4)至恒流放电负载(5),设定放电电流和终止电压,负载按照设定的参数进行恒流放电检测电池容量,并记录放电时间,当电池电压低于设定的终止电压时, 检测结束,算出电池的设定容量;检测切换开关断开,将电池组重新与负载连接;将电池的设定容量传送回监控平台的数据库,作为该电池组的容量原始数据(CO);3)日常使用中,将各单体电池的端电压、内阻的实时数据采集传送到监控平台数据库, 并与电池组的原始数据比较,当发现端电压的检测值超出端电压原始数据(UO)的允许变动值时,或内阻的检测值超出内阻原始数据(RO)的允许变动值时,判断为需要维护电池; 则监控平台发出警告,值班人员把修复切换开关(3)切换至需要维护电池,启动单体修复仪(6)发出持续修复脉冲作用于需要维护的电池,通过修复维护,该单体电池的内阻、端电压指标恢复正常,此时关闭单体修复仪,断开修复切换开关;将电池组与负载相连接;4)当达到核对性放电容量检测的设定周期,进行核对性放电容量检测时,将电池组与负载脱载,接通检测切换开关至恒流放电负载,设定放电电流和终止电压,负载按照设定的参数进行恒流放电检测电池容量,并记录放电时间,当电池电压低于设定的终止电压时,检测结束;检测切换开关断开,电池组重新与负载、充电整流器相连接;计算出电池的实际容量(Cn)传送回监控平台的数据库与该电池组的容量原始数据(CO)作比较;超出允许值时, 远程操作启动修复切换开关切换至需要维护的电池,启动单体修复仪对该电池进行维护;所用设备的特征是:包括电池内阻及电压监控模块O)、修复切换开关(3)、检测切换开关⑷、恒流放电负载(5)、单体电池修复仪(6)、数据整合处理(7)、数据传送接收⑶、远程监控平台(9);电池内阻及电压监控模块的一端与电池组的每一节单体电池相连,另一端与数据整合处理相连;修复切换开关一端与电池组的每一节单体电池相连,另一端与单体电池修复仪相连, 又一端与数据整合处理的端口相连;单体电池修复仪一端与所述的修复切换开关相连,另一端与数据整合处理相连;检测切换开关一端与电池组的总输出相连,另一端与恒流放电负载相连,控制端与数据整合处理相连;数据整合处理的端口分别与电池内阻及电压监控模块、单体电池修复仪、修复切换开关、检测切换开关相连,另一端与数据传送接收相连;数据传送接收一端与数据整合处理相连,另一端通过通讯线路与远程监控平台相连。
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Assignee: SHENZHEN RED SILICON VALLEY TECHNOLOGY CO., LTD.

Assignor: Shenzhen DDM Environmental Protection Science and Technology Co., Ltd.

Contract record no.: 2013440020442

Date of cancellation: 20150924

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20151124

Address after: 100160 Building No. 3, Nord center, No. 128 South Fourth Ring Road, Beijing, Fengtai District 1909

Patentee after: Beijing City Green Technology Co. Ltd.

Address before: 518002, building 1212, Hua Yue Building, Shennan East Road, Guangdong, Shenzhen

Patentee before: Shenzhen DDM Environmental Protection Science and Technology Co., Ltd.

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20091111

Assignee: The city of Green River (Shenzhen) Technology Co. Ltd.

Assignor: Beijing City Green Technology Co. Ltd.

Contract record no.: 2018440020088

Denomination of invention: Equipment for high-capacity back-up power maintenance based on remote monitoring platform

Granted publication date: 20111109

License type: Common License

Record date: 20181113

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract